2軸回転式アクティブ吸振器付き自律移動型搬送車による液体タンクの最適搬送制御

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750198
• Research Institution: Tokuyama College of Technology
• Principal Investigator: 濱口 雅史 徳山工業高等専門学校, 機械電気工学科, 助教授 (30273329)
• Keywords: アクティブ吸振器 / 自律移動型搬送車 / 液体タンク / 障害物回避 / 最適経路計画 / スロッシング / 振子型モデル

Research Abstract

1.2軸回転アクティブ吸振器の製作
移動ロボットの進行方向であるx方向と、それと直角横方向であるy方向に搭載台が独立に傾斜する2軸回転アクティブ吸振器を製作した。各軸に取り付けたDCサーボモータにより、搭載台の傾斜角度ならびに傾斜角速度が制御される。傾斜角度はモータ軸に取り付けたロータリーエンコーダにより計測する。DCサーボモータの回転数はサーボアンプへの入力電圧により制御される。ロータリーエンコーダの出力信号線とサーボアンプの入力信号線はDSPインテリジェントコントローラに接続されている。これにより、2軸回転アクティブ吸振器を自在に制御することができる。自律移動型搬送車上にこの2軸回転アクティブ吸振器を取付け、その上に搬送物を設置して搬送するシステム構成となる。
2.球面振子型スロッシングモデルの構築
搬送中の円筒型液体タンク内のスロッシング(液面振動)は、半径方向と円周方向の振動モードがそれぞれ1次である(1,1)モードが支配的となる。すなわち、液面がほぼ平面を保ったまま振動するモードとなる。この(1,1)モードを球面振子の等価モデルにより表現し、この球面振子型スロッシングモデルの線形化モデルを用いて、スロッシングを制振させる2軸アクティブ吸振器のコントローラを設計する。そのために球面振子型スロッシングモデルを構築した。モデルパラメータである球面振子の長さ、質量、等価粘性係数は、円筒型液体タンクの加振実験ならびに搬送実験により同定した。

Research Products

• [Publications] 寺嶋一彦: "流動,振動プロセスの最適化と制御"鋳造工学. 72巻3号. 204-216 (2000)
• [Publications] 浜口雅史: "2次元液体タンクの直線水平搬送システムにおける速度パターンとタンク形状のハイブリッド設計法"日本機械学会論文集C編. (掲載決定). (2001)